主要从事高温超导、庞磁电阻、磁电子材料、多铁材料、负磁化材料等材料中与电子关联相关的物理问题研究，先后主持国家973项目一项（课题组长）、五项国家自然科学基金项目以及教育部重大项目、跨世纪人才基金、教育部骨干教师基金和博士点基金、985专项、211工程等多项科研项目。2005年和2007年分别获教育部自然科学二等奖和湖北省自然科学二等奖，获授权专利九项。在国际刊物上发表SCI论文300余篇，论文被他人多次以“袁等报道”、“袁等提出”、“根据袁等模型”等表述形式正面引用。 至今培养了3名博士后、38名博士以及多名硕士。先后主讲研究生《高度固体物理》和《材料物理》、本科生《量子力学》、《固体物理I》、《凝聚态物理导论》、《固体物理II》，先后获得最满意课堂、“立德树人”奖、“三育人”奖、“育人伯乐”奖、“本科教学年度贡献”奖、华中科技大学教学名师等荣誉和称号。